在HO-ED-F-03模型中,组件安装在光学面包板(800 x 600mm)上进行实验。光学面包板的使用使系统灵活,便于实验设置。在这个模型中,各种组件可以按需要的配置排列在面包板上。在整个面包板25mm网格处有M6丝孔,以方便安装。
本实验帮助学生理解数值孔径、弯曲损耗、拼接损耗、全内反射等概念。为了获得最大的耦合效率,激光通过使用物镜耦合到光纤上。利用安装在平移台上的光电探测器扫描光纤远场,计算出光纤的数值孔径。
光纤的弯曲在曲率半径过小且不满足全内反射条件的情况下,由于入射角减小,导致发射度损失和衰减增加。在这个实验中,一个变半径的装置被用来研究所涉及的弯曲损失。当光纤在不同的直径上弯曲一定的匝数时,损耗是按照直径发生的,可以看出,损耗是随着直径的减小而增大的。
在光纤中,归一化频率,V数由
V = (2πa / λ)√n1- n2)
V = (2πa / λ) NA
在哪里一个是核心半径,λ是真空中的波长,n1为磁芯的最大折射率,n2是均匀包层的折射率,并应用通常的数值孔径定义吗NA.
对于单模光纤中的高斯功率分布(用于通信的激光器具有高斯功率分布),模场直径(MFD)定义为电场和磁场强度减小到的点1 / e2它们的最大值,即功率减小到的直径1 / e2(0.135)的峰值功率(因为功率与场强的平方成正比)。对于单模光纤,峰值功率在纤芯的中心。
根据斯涅尔定律,
V = sini / sinr
在那里,n为透明介质的折射率,我光线进入介质的角度是r是它被折射的角度。